solskin

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

To ting omtales som solskin : solens lys (dvs. effekten af solens strålerjorden ) og vejrforhold med lidt eller ingen uklarhed . Solskin hersker, når lysstrålerne fra solen mellem solopgang og solnedgang - dvs. i løbet af dagen - når jordens overflade .

Fysisk-biologiske aspekter

Hvis solen er dækket af skyer eller andre objekter i løbet af dagen, kaster disse en skygge på jordens overflade. I de skyggefulde områder er der dog på ingen måde mørke, fordi der også er diffus refleksion i atmosfæren. Jo højere og klarere luften er, jo mere varierer himmelens lysstyrke i solskinsvejr og overskyet vejr. Dette er en af ​​grundene til, at tilnærmede tordenskyer fremstår mere truende i bjergene end andre steder. Selv om natten er der ikke noget fuldstændigt mørke, så månens lys danner måneskin .

Vores øjne tilpasser sig så godt til miljøets lysstyrke, at vi sjældent er klar over det. Dette er fysisk mærkbart i iris , som viser en meget mindre åbning i solskin end i overskyet vejr. Dette princip, som ofte kan observeres i naturen (selv på plantens stomata ), implementeres også i automatisk eksponering af kameraer, som reducerer den store mængde lys i solskin enten gennem en mindre blænde eller en kortere lukker eller eksponeringstid .

Solskin og solenergi

Energifordeling af sollys på forskellige frekvensområder
Absorption af gasformige luftkomponenter

Global stråling er solens samlede strålingseffekt pr. Vandret overflade i W / m 2 . Den består af direkte solstråling og stråling spredt diffust af skyer og luft og måles med et pyrheliometer .

I rummet er den udampede strålingsudgang 1367 watt pr. Kvadratmeter og kaldes solkonstanten . Kun en brøkdel af det når jordens overflade. Årsagerne hertil er tab som følge af den skrå indfaldsvinkel og jordens atmosfære (luftkappe og muligvis skydække).

For Tyskland resulterer dette i en gennemsnitlig værdi på 110 W / m² over dag og nat, solskin / skydække og geografisk breddegrad. Denne værdi er højest i solskin.

  • Solskin, klar til let diffus himmel
    • Sommer: 600–1000 W / m²
    • Vinter: 300–500 W / m²
  • Solskin med lette til mellemstore skyer
    • Sommer: 300–600 W / m²
    • Vinter: 150-300 W / m²
  • meget overskyet til tåget-overskyet
    • Sommer: 100–300 W / m²
    • Vinter: 50–150 W / m². [1]

For Østrig er værdierne 10–14 procent højere. På den ene side er den gennemsnitlige solskinsvarighed 6% højere [2] , på den anden side er strålingen cirka 4 ° stejlere.

De fleste planter bruger energien fra solstråling til fotosyntese ved at dække energibehovet for kemiske synteser ved at absorbere lys. Mennesker har altid brugt solenergi, for eksempel i den bygningstype, der er formet af klimaet, til forberedelse af varmt vand (mørke beholdere) eller til køling ved fordampning. I de sidste årtier er der blevet etableret en særlig solteknologi , omdannelse af solenergi til varme ved hjælp af såkaldte solfangere (se solvarme ). I modsætning hertil virker solceller gennem deres direkte omdannelse til elektrisk energi (se solenergi ).

Solens varighed

I geovidenskaberne beregnes ofte en teoretisk tidsperiode, hvor en skyfri og uklar, klar atmosfære, uhindret af bjerge i horisonten, muliggør solskin på et bestemt sted. Det kaldes den teoretiske eller astronomiske solskinsvarighed og afhænger af breddegrad og årstid (se også solens position). På steder i bjergene eller bakkelandet forkortes det af landskabshorisonten . Enhver skygge forårsaget af bygninger er dog ikke inkluderet i værdien.

Teoretisk solskinsvarighed og tusmørke for et sted nord for polarcirklen (N70 E10)
Teoretisk solskinsvarighed og tusmørke for et sted nær Frankfurt / Main (N50 E10)
Teoretisk solskinsvarighed og tusmørke for en placering på ækvator (N0 E10)

Den faktiske solvarighed er dog meget kortere og afhænger i høj grad af klimazonen . For det meste er det skyer, der forhindrer solskin, men andre årsager såsom smog kan også bidrage til, at sollyset kun når jordoverfladen på en dæmpet måde. Sandstorme eller den vulkanske aske, der kastes ud i atmosfæren under vulkanudbrud, kan også dæmpe solstråling.

Solens varighed fungerer som et omtrentligt estimat af bestrålingen på et bestemt sted og giver samtidig information om tidspunktet og graden af ​​uklarhed. Den faktiske varighed af solskin defineres som den periode, hvor den direkte solstråling vinkelret på solretningen er mindst 120 W / m 2 . [3]

Den faktisk mulige solskinsvarighed forkortes af landskabshorisonter, så solskinsvarigheden i december endda kan være nul i visse dale i bjergene.

Den relative solskinsvarighed beskriver andelen af ​​den faktisk mulige solskinsvarighed i procent. De kan bruges til at sammenligne solskinsforhold i forskellige områder.

Varighed af solskin i Tyskland

Den gennemsnitlige årlige solskinsvarighed i Tyskland er mellem 1300 og 1900 timer om året, afhængigt af placeringen. Gennemsnittet er omkring 1550 solskinstimer om året. [4]

  • Længste årlige solskinsvarighed: 2329 timer i 1959 på Klippeneck på den sydlige kant af Schwaben Alb (973 m)
  • Korteste årlige solskinsvarighed: 936,7 timer i 1912 i Münster
  • Maksimal månedlig solskinsvarighed: 402,5 timer i juli 1994, Cape Arkona / Rügen
  • Korteste månedlige solskinsvarighed: 1,2 timer i december 1993 i Lüdenscheid (Zeppelin-Gymnasium)

Statistisk set stiger varigheden af ​​solskin med faldende geografisk breddegrad på de fleste kontinenter. Undtagelser er troperne og til dels polarområderne. I Østrig er solens varighed i gennemsnit omkring ti procent højere end i Tyskland.

Campbell-Stokes heliograf

Målemetode

Det mest almindelige måleinstrument for solens varighed op til omkring 2000 er Campbell-Stokes solskinsautograf . Med denne enhed er solens stråler bundtet af en sfærisk glaslinse, så de brænder et spor ind i en mørk, skaleret papirstrimmel. Fra længden af ​​dette brændende spor kan solens varighed aflæses til inden for en tiendedel af en time. Strimlerne skiftes dagligt.

I dag bruges fotoelektriske sensorer ( pyranometre ) også til at måle solskinets varighed. Sensorerne måler indirekte solens varighed. De måler bestrålingen ; hvis denne overskrider den internationalt etablerede grænse på 120 W / m 2 , antages solskin, og der udsendes et signal.

I alt udfører omkring 300 stationer (fra 2016 [5] ) i den tyske meteorologiske tjeneste solskinsmålinger i Tyskland. På udvalgte stationer, de såkaldte 'klimareference-stationer', undersøgte DWD effekten af ​​overgangen fra Campbell-Stokes-metoden til automatiske målemetoder ved at betjene måleudstyr parallelt. [6]

Weblinks

Wiktionary: Sunshine - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

Individuelle beviser

  1. Koblin, Wolfram et al., Handbook Passiv brug af solenergi, Ministeriet for fysisk planlægning, byggeri og byudvikling, Bonn (1984)
  2. ^ HMSO: Tabeller over temperatur, fugtighed og solskin for verden , bind III (Europa), London 1972
  3. Info på Thiesclima.com
  4. Tidsserier for den tyske vejrtjeneste , som txt
  5. ^ Kaspar, F.; Mächel, H.: Observation af klima og klimaændringer i Centraleuropa og Tyskland , kapitel 3 i: Klimaændringer i Tyskland , side 17-26, ISBN 978-3-662-50397-3 , doi: 10.1007 / 978-3- 662-50397 -3_3 , Springer, Berlin Heidelberg 2016. PDF via link.springer.com
  6. Hannak, L., Friedrich, K., Imbery, F., Kaspar, F:. Sammenligning af manuelle og automatiske daglige solskin varighed målinger ved tyske klima referencestationer, Adv Sci.. Res., 16, 175-183, doi: 10.5194 / asr-16-175-2019 , 2019.